刘一民到了德州，很快就和山东野战军司令员林彪联系上了，电报往来之下，两军步调一致、协同作战，向山东日伪军发起了猛攻。
美军远东战略轰炸司令部从北平迁到了大连，专职准备对日集中轰炸。冯达飞率领我军空军司令部到了德州，随行的还有美军远东战略轰炸司令部参谋长杜立德准将。他们在德州建立了中美空军联合前线指挥部，为我军提供空中掩护，寻歼侵华日军残余的空中力量和侵华日军的遣支舰队，轰炸逃跑中的日军。
这样一来，山东的日伪军就惨了。天上是轰炸机编队在追逐着日军撤退部队的身影，地上是山东野战军、东北野战军两支大军在追击、拦截、合围，山东日伪军的末日到了。
驻防鲁西的日军第四十一师团原本是要去增援德州的，但是他们遭到了陈光指挥的鲁西我军的阻击，反而侥幸的逃脱了去德州送死的厄运。
接到第十二军的撤退命令后，第四十一师团师团长清水规矩中将一刻都没有迟疑，当即下令全线收缩部队，分路向鲁西南撤退。
这一收缩撤退，清水规矩才发现鲁西这地方不是他想来就来、想走就走的。
前段时间，第四十一师团指挥着一帮伪军在鲁西疯狂扫荡。和奋起反击的鲁西我军连番激战，部队本身就一直处于和我军交火状态。清水规矩之所以没有能够去增援德州，一是因为我军阻击，二是因为第四十一师团兵力分散，又都处于战斗状态，集中不起来，不能全力攻击，突破鲁西我军阻击防线。现在清水规矩要快速撤退，同样也集中不起来部队，只能是分路撤退。
鲁西是我军东进山东开辟的第一块根据地。也是和鲁中南山区一样的巩固的根据地。村村都有民兵组织，地下地道成网，还没有哪一支日军部队能够在鲁西站住脚的。第四十一师团曾随日军重兵集团扫荡鲁西，又长期驻防在沧州，对铁打的鲁西早就有所耳闻。这次接防鲁西，清水规矩自以为鲁西我军主力随刘一民倒东北去了，他可以放手在鲁西烧杀掠抢了，没想到陈光率领的是我军精锐中的精锐、原红一军团主力一部分，平型关大捷、雁门关大捷、消灭日军名将之花阿部规秀率领的日军独立混成第二旅团。这支部队都是主力。遇到这样的部队，第四十一师团的扫荡作战战果如何就可想而知了。
第四十一师团要跑。首先得问问鲁西军民答应不答应。这不，鲁西大地霎时间风云激荡，除了主力，县大队、区小队、民兵全动员，到处都是枪声。包括妇女们都上阵了，提着篮子在日伪军必然经过的大路上埋地雷。清水规矩接到的都是伤亡报告、遭到伏击、袭击的报告，急的像只受伤的狼，不停地下令，要求部队快速撤退。
清水规矩的悲哀还在后面。结束了衡水大战的东野第二兵团追了下来，轰炸机编队也跟着追了下来。
东野第二兵团是由原东北人民抗日民主联军第二纵队、第六纵队、第十纵队编成的。其中第二纵队长期坚持鲁西，是鲁西人民的保护神，第六纵队长期坚持冀鲁边，是冀鲁边人民的子弟兵，第十纵队一色的鲁西南子弟兵。这三支部队原来就经常配合作战，转战于鲁西、鲁西南、冀鲁边大地。
这一踏上鲁西大地。第二兵团司令员刘建立先抓了把泥土放在鼻子下面闻了闻，说了声“好香啊！”
抗战五年，刘建立大多数时间都呆在鲁西，那感情可想而知。而且。此次回转鲁西，与原来大不相同。原来敌强我弱，我军长期处于反扫荡作战中。现在是我强敌弱，刘建立率领在东北充分补充的第二兵团重返鲁西，那是要一举解放鲁西，彻底消灭鲁西的日伪军了。
刘建立特意下令，各军运载部队的汽车团可以鸣响喇叭，告诉鲁西人民，子弟兵回来了！
天上是飞机，地上是坦克、汽车和驮马牵引的炮车，英雄的第二兵团各部队在鲁西大地上分路疾进。闻讯赶到的乡亲们追着部队跑，亲人们喊着自家儿郎、丈夫的名字，拉着战士们的手打听，生怕自己的亲人牺牲在东北战场没有回来。
凉茶热饭，鲁西人民伸开双臂欢迎自己的亲人回家。
这种鱼水深情打造出来的部队，无敌于天下！
清水规矩满脑子都是军国主义思想，他的字典里写满了侵略、占领，哪里知道我军是一支什么样的军队。他陷入鲁西军民的大网而不自知，还在指挥部队疯狂逃窜。其实，哪里能逃得了么，早早举手投降才是正理，否则只能被击毙！
仅仅是三天时间，东野第二兵团和坚持鲁西的山东野战军陈光部，就象喝凉水一样，把分路逃跑的日军第四十一师团消灭的干干净净。陈光部随着第二兵团滚滚南进，向鲁西南方向前进。
鲁西打的顺，向济南方向进军的第一兵团、第三兵团打的也顺。
第一兵团第一军是全机械化部队，行动快，一路滚滚南下，绕过了沿途几个县城，抢在德州以南各县驻守的日伪军前面赶到了泺口大桥。英雄的装甲一旅连炮火准备都省了，开着坦克轰轰隆隆就驶上了泺口铁路大桥。守桥的小鬼子正眼巴巴地等着从平原、禹城等地下来的日伪军过河，好炸桥呢，没想到我军的坦克先到了，被打了个措手不及，连泺口大桥都没有来得及炸。
装甲一旅控制了了泺口铁路大桥，第一军蜂拥过桥，通向济南和山东腹地的大门轰然打开。这下好了，正在向泺口赶的第一兵团、第三兵团、东野直属部队都可以通过泺口大桥进入济南地区了。
第十二军司令官土桥一次中将在接到冈村宁次电令后就已经接过了华北日军残余部队的指挥权，指挥山东和豫东日伪军收缩防线应变。并且命令参谋长本乡义夫少将立即将军司令部向南转移，撤到徐州去，留济南守备队守备济南，等河西部队撤退后，炸掉泺口大桥，向南撤退。
在下令华北日伪军收缩撤退的时候，土桥一次中将修改了冈村宁次的命令，命令胶东、鲁中鲁东和从冀鲁边撤退的日伪军向青岛集结，固守待援。之所以会是这样，是因为土桥一次中将知道胶东、鲁东的日军根本就没有时间转移到徐州和连云港一线去。一个是刘一民部可能大举入鲁，第二个是他的对手林彪不会让他如意。这一点，土桥一次处理的很好，符合实际。唯一不好的是，土桥一次百密一疏，没有果断下令炸毁泺口铁路大桥，他还奢望着能把分散驻守在黄河以西、德州以南的日军撤下来呢。
没办法，冈村宁次大将把几十万华北方面军主力葬送了，土桥一次手头兵力匮乏，多一个中队就多一分力量。
要是土桥一次能横下心来，在接到冈村宁次命令时就断然下令炸桥，炸毁泺口的轮渡船只，那还真能把东野主力挡在黄河西岸一段时间，最起码能迟滞我军6个小时以上。土桥一次集结龙收拢部队心切，没有立即炸桥，就再也挡不住东野主力滚滚南进了。
济南守备队行动快，已经完成了部队收缩，死死的控制着泺口一线和济南城。控制来控制去，让东野大军涌过了泺口铁路大桥。接到报告济南守备队部队长山下少将一下就慌了，边向撤到泰安去的土桥一次中将报告，边命令守备泺口的日伪军坚决阻击，迟滞我军向济南进攻，同时下令济南守备队主力放弃济南城，向南撤退。
第一军装甲第一旅冲进济南城的时候，日伪军已经逃跑，济南竟然是座空城！
当装甲一旅旅长赵大河指挥部队开着坦克驶进济南城的时候，车上的八一标志熠熠生辉，济南城的老百姓蜂拥上街，欢迎重新解放济南的子弟兵。
衡水战役结束后仅仅一天一夜，我东野主力就赶到了济南城下，解放了济南！
占领济南后，一兵团第一军在装甲一旅引导下，朝泰安方向疾进，三兵团先头部队装甲二旅在向东疾进，分路追击逃跑的日伪军。
刘一民从德州乘火车抵达济南的时候，一兵团、三兵团主力已经分路沿津浦路和胶济路追下去了。
夺取济南后，中央当即当即通知山东局副书记兼山东野战军政委杨尚奎和黎玉赶到济南，在济南成立中共山东省委、山东省抗日民主政府，撤销山东局。
济南守备队没有逃掉，他们的两条腿无论如何也跑不过第一军的坦克履带和汽车轮子，在快到泰安和肥城的半路上被我轰炸机编队追上，一阵猛烈轰炸，死伤惨重。等到第一军赶上来的时候，济南守备队这帮鬼子就被强大的火力网笼罩了，迅速就歼。